东亚钳蝎毒中一个软瘫型抗昆虫神经毒素(BmK IT2)的初级结构研究

蝎抗昆虫神经毒素根据分子大小可分为长链(含约61或70个氨基酸残基)和短链(含约35个氨基酸残基)两大类,而前者又可根据作用效应的不同分为挛缩或软瘫两种类型.前文我们曾陆续报道了东亚钳蝎(Buthus martemsi Karsch)毒中一个挛缩型抗昆虫毒素(BmK IT)的分离及其初级结构以及一个alpha型(BmK αIT)和4个软瘫型抗昆虫毒素(BmKIT2至IT5)的纯化与鉴定.本文将进一步报道有关其中一个属软瘫型毒素(BmK IT2)氨基酸序列的测定分析结果.

东亚钳蝎昆虫毒素BmK IT的初级结构研究

从中国产东亚钳蝎(Buthus martensi Karsch)毒中纯化的一个昆虫毒素BmK IT经还原和羧甲基化处理后,分别用TPCK-胰蛋白酶和金黄色葡萄球菌蛋白酶进行用TLC-薄膜分离酶解的肽段并分别测定了它们的氨基酸顺序。将BmK IT及其酶解肽段的氨基酸顺序的测定结果与由非洲产蝎Androctonus australis Hector毒中纯化的昆虫毒素AaH IT的初级结构进行参照对比,我们发现两种昆虫毒素的分子结构中仅有16个残基部位发生了变异,其同源性高达75％以上。这一结果为探讨蝎昆虫毒素的分子结构特征以及结构与功能的相互关系提供了重要资料,也为这类毒素的开发利用,如作为神经生物科学研究中的工具物或探讨作为生物杀虫剂的可能性等提供了必要的分子基础。

东亚钳蝎毒中Alpha型昆虫神经霉素的HPLC纯化及其部分氨基酸顺序

蝎毒中存在着多种神经毒素,其中除个别小分子多肽成分被证实是神经细胞膜上钾离子通道的阻断剂外,绝大部分是一类选择性地影响电压敏感钠离子通道的、由60—70个氨基酸残基组成的单链多肽。蝎神经毒素作为一种工具物已被广泛地应用在神经电信号传导机制的基础理论研究中。文献[1,2]曾报道了从国产东亚钳蝎(Buthus martensi Karsch)毒中纯化的2个哺乳动物神经毒素(BmK Ⅰ和Ⅱ)和一个被命名为BmK IT的昆虫神经毒素,并分别确立了它们的完整蛋白初级结构。本文将报道东亚钳蝎毒中另一个昆虫神经毒素BmK aIT的HPLC纯化及其部分氨基酸排列顺序的测定结果。

东亚钳蝎4个软瘫型抗昆虫神经毒素的纯化及其分子特征

本文首次直接用反相高效液相色谱(RP-HPLC)对东亚钳蝎(Buthus martensi Karsch)粗毒进行了分离,获得了至今关于该毒神经毒素组分的最佳分离和高回收得率的图谱,如本法可将哺乳动物毒素(包括兼有哺乳动物毒性的昆虫毒素)和只有昆虫毒性的昆虫毒素分成两个区,并从后一区中纯化了多至5个抗昆虫毒素(分别将它们定名为BmK IT1至IT5)。毒性检测、氨基酸组成分析及N-端3肽序列测定结果表明,除其中的BmK IT1应为前文报道的BmK IT(挛缩型抗昆虫毒素)外,BmK IT2至IT5则都是新发现的软瘫型抗昆虫毒素。该4个毒素都是偏碱性的、由约61个氨基酸残基组成的单链多肽,等电点均在8.3至8.5之间。当BmK IT2分子被荧光物质标记修饰后,生物毒性便丧失。揭示这类毒素分子表面带正电荷的残基对维系其生物活性应同样是至关重要的。

短尾蝮新突触前毒素和细胞毒素的纯化及部分序列

用反相高效液相色谱技术对中国产短尾蝮蛇(Agkistrodon blomhoffii brevicaudus)毒中的毒性蛋白重新进行了纯化,结果从中获得了3个由约122个氨基酸残基构成的毒蛋白(AgTx-1,AgTx-2和AgTx-3)。三者对小鼠的LD_(50)分别为0.075,0.51和6.6mg/kg。在小鸡颈二腹肌标本上的毒理分析表明,AgTx-1和AgTx-2均在阻遏接头传递之后,亦不影响肌肉对乙酰胆碱的敏感性。在AgTx-3的作用下,标本的间接收缩则由于舒张不全而逐渐变小,最后停止在挛缩状态。部分氨基酸序列测定结果又表明,AgTx-1和AgTx-2的N-端32肽序列完全相同。考虑到AgTx-1的LD_(50)在粗毒中的含量及其序列等均与前文报道的β-AgTx极为相似,故我们认定它们为同一毒素,并定名为β_1-AgTx。而AgTx-2则应是新的突触前毒素,相应地定名为β_2-AgTx,至于AgTx-3便是新发现的细胞毒素。